Micro-Tom 芽的突变率为 100%,而 AC 芽的突变率仅为 42.9%。与 Micro-Tom 不同,AC 编辑植物未报告产生单性结实果实(Tran 等人,2021 年;Ueta 等人,2017 年)。表 1 和表 2 表明,在测试的 ET 系群体中,转化和编辑效率都存在很大差异。虽然其中一些系具有相同的亲本来源,但它们的外来构建体采用潜力水平并不相同。值得注意的是,在 ET5 和 ET8 等优良系中,使用 pANT1ox 质粒和 pEG-IAA9 的转化效率密切相关(表 1 和补充表 1)。ET5 平均每个外植体呈现 16.88 个紫色斑点,21% 的 pEG-IAA9 转化植物具有 T-DNA 插入。ET8 中的这些数字分别为 14.32 和 33.33%。这两个品系对外来基因转化反应良好,是用作遗传改造技术材料的最佳 F8 ET 品系。在这两个品系中,ET5 表现出更高的编辑效率,表现为 G0 群体中单叶和无籽植物的数量(表 1)。然而,ET8 的高生产力和存活率有利于该品系保持和转移编辑的等位基因到下一代(表 3)。对于商业基因组编辑番茄的产生,ET8 是最佳推荐选择,它提供了高产量、高转化效率和低果实开裂率等有益特性(Nguyen 等人,2023 年)。
全球气候变化对现代农业和粮食安全构成挑战。作物育种中的密集选择大大缩小了适应气候的遗传多样性(Atherton and Rudich,1986;Lin 等人,2014)。例如,现代栽培品种仅占番茄资源总遗传变异的约 5%(Atherton and Rudich,1986)。这些挑战迫切需要开发新策略来利用野生物种,野生物种是尚未开发的理想抗逆性状的来源,以加速气候智能型作物的育种。基因组编辑已显示出其作为一种快速而精确的育种技术的威力,但创造由多个定量基因座支撑的复杂多基因性状(例如抗逆性状)仍然具有挑战性(Gao,2021)。特别是,由于基因编辑在植物中敲入和敲出效率低下,许多理想性状很难通过基因编辑创造。通过遗传杂交将野生亲属的抗逆性状引入优良品种可取得这样的成功。然而,由于遗传障碍、野生物种生长习性差异大以及优良品种人工去雄的劳动力成本等多重障碍,基因导入进程往往缓慢且耗费人力。例如,虽然目前番茄种子目录以 F 1 杂交种为主,但番茄种子生产成本高昂且费力,因为它需要对种子亲本逐一进行人工去雄,并进行授粉(Atherton 和 Rudich,1986 年)。